CN201966216U - 单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜 - Google Patents

单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜 Download PDF

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程鹏飞
黄仑
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Abstract

一种单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜，在太阳能电池单晶硅基体（5）的前表面，从内至外依次设有氧化硅薄膜（4）、氢化非晶硅薄膜（3）和氮化硅薄膜（2）。本实用新型的氧化硅薄膜使电池片的表面态密度同硅的原子密度在同数量级，氢化非晶硅薄膜能有效地填补电池片表面的悬挂建，氮化硅薄膜同时起着钝化与减反射的效果，整个钝化层与封装用的材料EVA及玻璃有着良好的光学匹配性。

Description

单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜
技术领域
本实用新型涉及一种单晶硅太阳能电池，尤其是一种太阳能电池前表面叠层钝化膜，具体地说是一种单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜。
背景技术
单晶硅太阳能电池在光子下产生光生载流子，同时也进行着载流子的复合作用，因此要提高太阳能电池的转换效率，就要尽可能的降低载流子的复合率。光生载流子的复合可分为体复合和表面复合两种形式，由于单晶硅太阳能电池要求有较高的质量比功率，因此要尽量减小电池片的厚度，而当硅片减薄时，表面有效寿命远远小于体寿命，因此，表面复合对有效少子寿命的影响越来越明显。
表面钝化能降低电池片的表面活性，使表面的复合速率降低，目前适用于太阳能电池表面钝化的措施一般有两种，即表面氧化钝化和发射机钝化。表面氧化法钝化的机理在于饱和硅表面的悬挂键，降低表面少子复合中心，常用的方式是在电池片表面生长一层氧化硅或氮化硅薄膜；发射极钝化的机理是在硅片表面进行杂质高浓度掺杂，在很薄的表面层内，因杂质浓度梯度形成指向硅片内部的漂移电场，使少数载流子很难到达表面，从而达到钝化表面的效果。
前表面钝化膜指贴合在电池片受光面上的钝化膜，前表面钝化膜不仅要考虑钝化效果，同时还要考虑与减反射膜及封装材料的光学匹配性能。
表面氧化钝化膜常用的有氧化硅薄膜、氢化非晶微晶硅薄膜以及氮化硅薄膜，如专利号为CN201655813 U中采用的钝化膜为二氧化硅与氮化硅的组合膜，该种膜有不错的钝化效果，但与减反射膜的光学匹配性有待提高；专利号为CN101937944A中采用的钝化膜为用化学气象沉积法制备的氢化微晶硅和非晶硅的混合相薄膜，该种膜制备工艺简单，钝化效果好，但也存在与减反射膜及封装材料光学性能匹配不佳的问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对单晶硅太阳能电池前表面钝化膜所存在的钝化效果不理想、与减反射膜及封装材料的光学匹配性能不佳的问题，提出一种钝化效果优秀、光学匹配性好的单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜。
本实用新型的技术方案是：
一种单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜，在太阳能电池单晶硅基体的前表面，从内至外依次设有氧化硅薄膜、氢化非晶硅薄膜和氮化硅薄膜。
本实用新型的氧化硅薄膜为二氧化硅层，厚度为40~50nm。
本实用新型的氢化非晶硅薄膜的厚度为15~20nm。
本实用新型的氮化硅薄膜的厚度为60~70nm。
本实用新型的氮化硅薄膜上设有印刷电极。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的氧化硅薄膜使电池片的表面态密度同硅的原子密度在同数量级，氢化非晶硅薄膜能有效地填补电池片表面的悬挂建，氮化硅薄膜同时起着钝化与减反射的效果，整个钝化层与封装用的材料EVA及玻璃有着良好的光学匹配性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
1、印刷电极；2、氮化硅薄膜；3、氢化非晶硅薄膜；
4、氧化硅薄膜；5、单晶硅基体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜，在太阳能电池单晶硅基体5的前表面，从内至外依次设有氧化硅薄膜4、氢化非晶硅薄膜3和氮化硅薄膜2；氮化硅薄膜2上设有印刷电极1。
本实用新型的氧化硅薄膜4为二氧化硅层，厚度为40~50nm；氢化非晶硅薄膜3的厚度为15~20nm；氮化硅薄膜2的厚度为60~70nm。
本实用新型的氧化硅薄膜使电池片的表面态密度同硅的原子密度在同数量级，氢化非晶硅薄膜能有效地填补电池片表面的悬挂建，氮化硅薄膜同时起着钝化与减反射的效果，整个钝化层与封装用的材料EVA及玻璃有着良好的光学匹配性。
具体实施时：
本实用型的工艺过程，首先在扩散完成后的单晶硅基体5上采用干氧化法生长一层厚度为40~50nm的二氧化硅层4，然后用PECVD在二氧化硅层4表面沉积一层厚度为15~20nm的氢化非晶硅薄膜3，最后用PECVD法在氢化非晶硅薄膜3表面镀一层厚度为60~70nm的氮化硅2。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜，其特征是在太阳能电池单晶硅基体（5）的前表面，从内至外依次设有氧化硅薄膜（4）、氢化非晶硅薄膜（3）和氮化硅薄膜（2）。
2.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜，其特征是所述的氧化硅薄膜（4）为二氧化硅层，厚度为40~50nm。
3.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜，其特征是所述的氢化非晶硅薄膜（3）的厚度为15~20nm。
4.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜，其特征是所述的氮化硅薄膜（2）的厚度为60~70nm。
5.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池前表面用叠层复合钝化膜，其特征是所述的氮化硅薄膜（2）上设有印刷电极（1）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103633185A (zh) * 2012-08-29 2014-03-12 浙江昱辉阳光能源江苏有限公司 一种晶体硅太阳能电池钝化膜的制备方法
CN109713049A (zh) * 2018-12-17 2019-05-03 盐城阿特斯协鑫阳光电力科技有限公司 太阳能电池减反射膜及其制备方法

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